《機械設計基礎》課程教學方法探討

摘要：從《機械設計基礎》課堂教學實踐出發，對在新課引入、教學方法、課后思考題設計等方面與實踐相結合進行探討，提出理論與實踐結合，增加課堂互動，提高教學質量，培養學生解決實際問題的能力。

關鍵詞：機械設計基礎；課堂教學方法

《機械設計基礎》是職業院校機械類專業的一門重要的技術基礎課，它的理論知識與實踐結合得很緊密，對于教材中的內容，需要教師進行深入思考和挖掘，把理論在實踐中的應用找出來，對應用中存在的問題進行揭示和分析。只有用理論解決實際問題，才能使學生深刻理解、靈活運用理論，產生學習的動力和興趣，并進一步具有舉一反三的能力。筆者現結合實踐，對新課引入、課堂教學、思考題設計等方面進行探討。

重視新課引入

新課引入是課堂教學的第一環節，教師對新課引入做得好，能激起學生的求知欲望，活躍課堂氣氛，使學生積極開動腦筋進行思考，主動地獲取知識。

實踐引入法引入新課需要精心設計，根據需要，可把實踐中的問題先提出來，一開始就開門見山地揭示主題，立即把學生的思維和興趣引向對問題的探討。例如，在講解《螺紋的種類及應用》時，可以這樣引入：一般用手擰緊螺栓，順時針擰就能擰緊螺栓，可液化氣鋼瓶要逆時針才能擰緊，這是為什么?家里安裝水管接水龍頭時，要在接口處裹上一層白色的密封繩，才不漏水，這又是為什么？這些問題的答案就在今天要學的章節《螺紋的種類及應用》中。再比如，在講述《鏈傳動的類型和應用特點》時，可以這樣設計：同學們都蹬過自行車，如果自行車的鏈條掉了，我們還能蹬嗎？肯定不行，因為沒有鏈條，就沒法把動力傳到輪子上了，可為什么鏈條會掉呢？今天我們來共同學習《鏈傳動的類型和應用特點》。

復習引入法復習上一次課的內容后引入新課，不僅有利于學生鞏固所學知識，而且有助于知識的連續和延伸。例如，學完齒輪傳動后，進入輪系的學習，可以這樣復習和引入：齒輪傳動有很多優點，是應用最廣泛的一種機械傳動，請同學們回顧一下齒輪傳動有哪些優點。如果只有一對相互嚙合的齒輪進行傳動，那么它能實現的傳動比和傳遞的距離是有限的，如果要實現大的傳動比和較遠的距離，一對齒輪的外廓尺寸將會很大，假如增加齒輪的數目，既能滿足傳動要求，又能使結構緊湊，像這種由一系列相互嚙合的齒輪組成的傳動系統稱為輪系。下面我們一起學習《輪系》。

動手引入法動手動腦，讓學生參與制作簡單的模型，有利于活躍課堂氣氛，輕松愉快地接受知識。例如，導入螺紋的概念時可讓學生剪一個直角三角形，然后以直角三角形的一條直角邊為圓周，卷成一個圓柱形，則三角形的斜邊所形成的曲線就是螺旋線，若沿螺旋線做成有相同剖面的溝槽和凸起，這就是螺紋了。再比如，講授凸輪機構時，對于什么是凸輪、凸輪的形狀是怎樣的、凸輪的輪廓形狀與從動件的運動規律之間的關系等學生不容易理解的問題，在講解這些問題前，先讓學生動手用硬紙片制作幾個簡單的凸輪，形狀如圓形、大小圓弧過渡形、三角形等，再制作一個從動件，在黑板上演示一下運動過程，看看凸輪的形狀與從動件的運動之間的關系，得出從動件的運動規律是借助凸輪的輪廓曲線來實現的。那么，能實現從動件運動規律的具有曲線輪廓的構件就是凸輪。這時再出示凸輪機構的模型進行演示，學生就會更容易接受。

上述各種引入方法，可以靈活運用。教師只有吃透教材，留心觀察生活中的機械知識，特別是一些新型機械的應用，注重積累，才能更好的吸引學生的注意力，激發他們的學習積極性。

靈活進行課堂教學

采用好的教學方法，課堂教學對教學雙方都是一件愉快的事情。教師不能墨守成規，必須根據教學的任務、對象和條件，大膽嘗試新的教學方法，發揮學生的主體作用，培養學生獨立思考和自主學習的能力。學好《機械基礎》，不但可使學生在今后的工作中合理地使用、維護機械設備，還為技術革新提供了必要的理論知識。因此，在教學中培養學生獨立思考和自主學習的能力很有必要。

自學式教學方法在教學過程中，對于較簡單的教學內容，可采用自學式教學方法。自學式教學方法就是“提出問題+自學+回答問題+總結”，其操作步驟如下：第一步，教師指定學習內容，并提出相關問題。第二步，學生圍繞問題進行自學，明確學習目標。第三步，提問學生，可以多問幾個學生，并對學生的回答進行追問，把問題引向深入。第四步，根據學生的回答進行總結，使學生形成新的知識。例如《變向機構》就可采用這種方法。可提出問題：什么是變向機構？常用的變向機構有哪些？各種變向機構的工作原理是什么？有何特點？等等。

類比教學法《機械基礎》講述了各種傳動機構，如摩擦輪傳動、帶傳動、螺旋傳動、鏈傳動、圓柱齒輪傳動、圓錐齒輪傳動、蝸桿傳動、液壓傳動等，每種傳動都是介紹結構、工作原理、分類、參數、應用特點。前面幾種傳動可以詳細介紹以上各項內容以及層層遞進的分析方法，最后歸納總結出應用特點和應用場合。當學生漸漸熟悉了這種分析傳動的方法后，用鏈傳動來做一次類比法教學。先讓學生模仿前面的方法來分析鏈傳動的結構、工作原理、分類、參數，再歸納總結出鏈傳動的應用特點和應用場合。同樣，學完直齒圓柱齒輪傳動以后，也可以用類比法學習斜齒圓柱齒輪，在教學中有意識地強調這種層層推進、抽絲剝繭的分析問題、思考問題的方法，以后碰到新的設備，學生也會養成習慣，先看看設備的結構，再分析其工作原理和參數，歸納這種設備有哪些特點，可以運用在什么場合。從而培養學生分析問題和解決問題的能力。

記筆記教學法針對一些學習氣氛不濃的班級，在課堂教學中，除了要提高知識的趣味性、實踐性來吸引學生的注意力和主動性外，還要有意識地培養學生做課堂筆記的習慣。教會學生做課堂筆記，堅持手腦并用，才能抓住他們的思維，讓他們跟著教師轉，使他們的思維與教師保持一致。學生做好課堂筆記的關鍵是教師要精心設計板書。教師的板書應分兩部分：一部分為主干部分，即本次課的基本概念和基礎理論，要寫在黑板的醒目位置，這也是這次課的重難點內容，最好不要超過十句，并且要保持到下課前做總結用。另一部分為輔助部分，是一些有助于理解基礎知識的示意圖、公式推導和輔助性文字，這一部分要與第一部分明顯區分開來，可以隨寫隨擦，不要求學生記下來。學生一節課記筆記的時間不要超過十五分鐘，使學生在記筆記的同時也能注意聽教師講課；若筆記內容太多，學生可能就只注意抄寫而不關注抄寫的內容，對所學知識的理解就不充分了。

歸納總結法學完一個章節，要及時地進行回顧，歸納總結出本章的主要內容，重難點是什么，使知識成為一個有機的整體。這樣，既有利于學生理清思路，又有利于學生記憶所學的知識。學完幾個章節后，要進行比較和總結，找出相同點與不同點。例如，講完帶傳動和鏈傳動后，可以進行一次比較，比較它們的傳動比的計算公式、范圍、準確性、工作環境等。

巧妙設計課后思考題

要真正學好一門課程，僅憑課堂45分鐘是不夠的。對機械有興趣的學生，只有一本教材是滿足不了他們的求知欲的。因此，在選擇一些典型習題作為課后練習的同時，巧妙地安排一些課后思考題也是必要的。學生通過對思考題的思考，可以到圖書館或上網查找資料，或詢問相關技術人員，或自己尋找實物來研究，這些題目對激發學生的好奇心，保持興趣，提高動手動腦的能力是有幫助的。

例如，講完《齒輪的基本參數和幾何尺寸的計算》一節后，可以給學生一個齒輪和游標卡尺，讓學生確定這個齒輪的基本參數和幾何尺寸；講完平帶傳動后，問學生在平帶傳動中帶輪的輪面為什么常做成凸弧面?講完V帶傳動，問V帶的截面角θ=40°，那么，帶輪的輪槽角φ為多少合適呢？學完鏈傳動后，問普通26自行車的傳動比是多少？腳蹬一圈，自行車前進了多少米？

通過對上述思考題進行思索、查找答案的過程，一方面可以讓學生知道，生活中處處有機械知識，書本知識是與實踐緊密結合的，是可以解決生活中的實際問題的；另一方面也讓學生知道，機械并非那么深奧，只要他們愿意去探索、去學習，也可以在這一方面做一些小發明、小創造。

總之，提高《機械基礎》教學效果的途徑是多種多樣的，只要教師平時多關注生活和生產中的機械，用心鉆研，不斷探索，把教學與實踐緊密結合，充分調動學生的能動性，就能找出一個令教師和學生都滿意的教學方法，從而提高教學效果，培養學生動手動腦的能力。

參考文獻：

[1]陳海魁．機械基礎（第三版）[M]．北京：中國勞動社會保障出版社，2001.

[2]陳立德．機械設計基礎（第二版）[M]．北京：高等教育出版社，2004.

[3]鄭文緯，吳克堅．機械原理（第七版）[M]．北京：高等教育出版社，1997.

作者簡介：

唐曉蓮（1968—），南京化工技工學校機械教研組組長，主要從事《機械設計基礎》、《機械原理》、《機械設計》、《工程力學》等課程的教學。